[发明专利]一种风电并网条件下电网规划方案综合评价方法

说明书

本发明公开了一种风电并网条件下电网规划方案综合评价方法，属于电力系统规划方案评价领域。该方法首先建立待评价电网规划方案集，然后构建包括五个评价维度和三个评价层次的电网规划方案综合评价指标体系，并设定各个评价指标的权重；对每个待评价电网规划方案计算技术层评价指标的评分值，并进而得到每个待评价电网规划方案的综合评价值，得到综合评价最佳的电网规划方案；该方法能够考虑大规模风电并网对电网规划的影响，得到最为合理的电网规划方案，以提高风电的消纳水平，提升电力系统运行的安全性和效率。

技术领域

本发明属于电力系统规划评估领域，具体涉及一种风电并网条件下电网规划方案综合评价方法。

背景技术

近年来风电在我国快速发展，装机容量和发电量都不断增加。2017年，全国风电累计并网装机容量达到1.64亿千瓦，占全部发电装机容量的9.2％，风电发电量3057亿千瓦时，占全部发电量的4.8％。风电技术比较成熟，成本不断下降，在未来仍然是我国深入推进能源生产和消费革命、促进大气污染防治的重要手段，预计到2030年，风电并网发电量占比将提升至30％。风电的快速发展有助于推动我国能源体系向清洁低碳模式转变，但由于风电出力存在一定的随机性和间歇性，大规模风电并网将对电网的规划和运行产生显著影响。

电网规划是指根据电力系统的负荷预测及电源规划对输电系统的主要网架做出发展规划，是电力系统规划的一个重要组成部分。电网规划的基本要求是通过制定的电网规划方案，确保供电所要求的输送容量、电压质量和供电可靠性等，将电力系统各部分组合起来使其运行效率最高，并且适应系统未来的发展需要。面对大规模风电并网，制定科学合理的电网规划方案以适应大规模风电并网给电力系统形态带来的改变，成为保障电力系统稳定发展的重要前提。

电网的网络拓扑结构复杂并且规模较大，导致电网规划具有大量的约束条件和高维的决策变量，难以通过传统的优化方法进行求解。目前的电网规划通常是先根据部分容易处理的约束条件产生多个有竞争力的电网规划方案，然后从安全性、经济性、环保性等方面对电网规划方案进行评价，通过计算得到各方案评价指标值，利用综合评价方法对多个具有不同特性的电网规划方案进行评价对比，最终做出方案选择决策。因此，综合评价方法在电网规划中具有重要的理论和现实意义。

电网规划方案是在负荷预测和电源规划的基础上得到的主要网架发展方案，因此电网规划方案涉及的技术参数包括负荷数据、电源数据、网架数据，其中网架数据除了已有网架数据，还包括规划期变电站和线路建设数据。以上技术参数可以构成电力系统时序运行模拟的输入参数，电力系统时序运行模拟是根据电源规划、电网规划、负荷预测等数据形成系统边界条件，通过选择一定的优化目标，在一系列运行约束下模拟系统一段时间的运行过程。清华大学开发的GOPT软件中电力系统时序运行模拟功能能够实现对电网规划方案的量化分析，能够考虑机组的运行特性、系统运行状态、机组调峰能力、线路传输能力等多种约束，通过长时间周期的运行模拟得到电网运行的状态数据，为电网规划方案综合评价提供与运行相关的数据基础。

中国专利，专利号：CN 102315642 A，公开了一种电网规划方案的环境影响评价方法。该方法利用工频电场、工频磁场、土地资源利用效率和城市景观的协调程度，开展电网规划的环境影响评价工作，根据以上技术指标可综合比较多个待选规划方案在实施过程中对生态环境质量、环境敏感点、人体健康等的影响，识别电网规划方案存在的不足，并确定推荐方案和得出预防或减轻环境影响的对策及措施。该方法仅对电网规划方案的环境影响进行评价，没有考虑电网规划方案的其他评价特性，也未涉及风电接入的影响因素。

中国专利，专利号：CN 102999809 A，公开了一种用于间歇性电源高渗透电网规划的安全性评估方法。该方法通过选定方案、分析典型运行方式稳定性、选择电力系统运行状态并分析、评估电网规划安全性等步骤，将稳定设施费用和停电风险损失计入电网规划方案的综合年费用中，对方案进行安全性和经济性综合比选。该方法重点对电网规划方案的安全性进行评价，考虑了经济性的综合年费用，涉及到间歇性电源因素，但该方法没有针对间歇性电源的评价步骤，也缺乏综合评价的方法。